DE1469197B - Bituminöse füllstoffhaltige quellfähige Dichtungsmasse zur Herstellung eingespannter Dichtungen, vorwiegend für den Wasserbau - Google Patents

Description

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Die bituminösen Stoffe sind bekanntlich thermo- legt und dann darauf Wasserdruck, einwirken läßt, plastisch. Sie haben bei normaler Temperatur je nach ein Prüfverfahren, wie es zur Erprobung von Dich-Erweichungspunkt eine mehr oder weniger aus- tungsbelägen häufig verwendet wird. Wenn unter geprägte FHeßneigung. Durch Zusatz von Füllstoffen Verwendung des gleichen Bitumens eine Dichtungskann diese Eigenschaft verringert werden, und beim 5 masse mit normalem Steinmehl, beispielsweise Schierichtigen Einsatz von kornabgestuften Gesteins- fermehl, gefüllt wird und eine andere Dichtungsmaterialien kann man standfeste Beläge unter Ver- masse mit Bentonit unter ,Einhaltung desselben Erwendung bituminöser Bindemittel herstellen, wie es weichungspunkts, dann kann man beobachten, daß beispielsweise bei den Straßendecken der Fall ist. die mit gewöhnlichem Mineralmehl gefüllte Masse

Bei der im Wasserbau viel verbreiteten Verwendung io durch den angesetzten Wasserdruck allmählich in

bituminöser Stoffe für die Herstellung von Dichtungs- , die Filterschicht abwandert. Dieser Vorgang wird

belägen tritt die Fließneigung der bituminösen Stoffe zwar allmählich' langsamer, kommt aber praktisch

häufig unangenehm in Erscheinung, da solche Dich- nicht zum Stillstand. Die bentonithaltige Dichtungs-

tungsmassen hdhlraumfrei und bindemittelreich sein masse dringt anfänglich ebenfalls infolge des auf sie

und auch vielfach in schmelzflüssigem Zustand ver- 15 wirkenden Wasserdrucks in die Filterschicht ein,

arbeitet werden müssen. Deshalb ist eine hohe Fül- jedoch wesentlich langsamer. Besonders wichtig ist

lung mit standfestem Gesteinsmaterial vielfach nicht aber, daß der Fließ Vorgang bald zum Stillstand

möglich, und es verbleibt damit eine mehr oder kommt. Die Masse erweist sich dann auch bei hohem

weniger ausgeprägte Fließneigung der Dichtungs- Wasserdruck als standfest,

massen. 2° Dies rührt daher, daß im Fall der bentonithaltigen

Dies führt iiTder Praxis des Wasserbaus häufig zu Dichtungsmasse bei ihrem Eindringen in die Filter-Schwierigkeiten, welche der Anlaß waren, daß von schicht Wasser vom Bentonit.in die Dichtungsmasse amerikanischer Seite auf der Baugrundtagung 1958 aufgenommen wird. Der Bentonit quillt dadurch und in Hamburg die Ansicht vertreten wurde, daß bitu- vergrößert das Volumen des Dichtungsmaterials in minöse Massen nur mit Einschränkung als Dich- 25 dem Filtergerüst, wodurch sich die Dichtungsmasse tungsmaterialien im Wasserbau gebraucht werden in diesem verspannt. Gleichzeitig wird auch die .Fließkönnen, weil es nur eine Frage der Zeit sei, wann neigung der bituminösen Dichtungsmasse durch die sich ihre Fließneigung bemerkbar mache. So können Quellung des in ihr enthaltenen Bentonits außersich z. B. mit Bitumenmassen vergossene Hohlräume ordentlich verringert. Damit hängt es zusammen, daß in Felsspalten usw. wieder öffnen, wenn das Dich- 30 die bentonithaltige Dichtungsmasse trotz anfänglicher tungsmaterial in dem Spalt weiterwandert. Ferner Fließneigung beim Hinzukommen von Wasser stabil können Dammdichtungen undicht werden, wenn das wird und eine verbesserte Dichtungswirkung zeigt, zwischen gebrochenem Gestein befindliche Dichtungs- während die auf übliche Weise mit Steinmehl gematerial in andere Hohlräume abwandert. füllte bituminöse Dichtungsmasse ihren Flüssigkeits-

Es wurde nun gefunden, daß man, diese Schwierig- 35 Charakter behält.

keiten dadurch beheben kann, daß man zur Her- Es sei in diesem Zusammenhang darauf hingewiestellung von eingespannten Dichtungen vorwiegend sen, daß Tondichtungen im Wasserbau bekannt sind, für den Wasserbau bituminöse füllstoffhaltige quell- Dabei wird jedoch der Ton als alleiniges Dichtungsfähige Dichtungsmassen verwendet aus einer material verwendet, gegebenenfalls in Verbindung Mischung von 4° mit Wasserglas und anderen anorganischen Zusätzen, . , .... jedoch nicht in Verbindung mit bituminösen Stoffen

a) bituminösen Stoffen, und vor allem nicht eingehüllt in bituminöse Stoffe,

... „, ,.„., . „ . wie es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren der

b) in Wasser quellfähigen Tonen, vorzugsweise ^ ^ _{ßei der üblichen} f.₀ ⁵ _{ndichtung wird der Ton}

onit, 45 in angequollenem Zustand eingebaut. Dadurch ergibt

c) gegebenenfalls mit üblichen Füllstoffen und sich die Gefahr, daß bei Verarbeitung in trockener ,. _, . ,. Luft durch Austrocknung des Tons nachträglich

d) Gestemsmatenalien. Schwindrisse und Undichtigkeiten auftreten. Weiter-

.·: . hin kann der durch kein Bindemittel festgehaltene

Diese Dichtungsmassen haben die Neigung, Wasser 50 Ton bei Eindringen von Wasser in Hohlräume wegaus der Umgebung in die bituminöse Dichtung auf- geschwemmt und so die Dichtung zerstört werden, zunehmen. Dadurch verliert diese ihre Fließneigung. Es ist auch schon bekanntgeworden, Ton als Zu-Durch die Quellung dehnt sich das Dichtungsmaterial satz für bituminöse Massen, darunter Dichtungsaus, wodurch die Dichtungswirkung sich verbessert.. massen, zu verwenden. Dabei handelt es sich jedoch Als wasserabsorbierende Füllstoffe für bituminöse 55 um nicht quellfähige Tonsorten wie Kaolin. Ferner Dichtungsmassen kommen vorzugsweise Quelltone, sind Quelltone als Bestandteil bituminöser Emulbekannt als sogenannter Bentonit, in Frage. Es han- sionen verwendet worden. In diesem Fall liegt der delt sich dabei um wasserhaltige Aluminiumsilikate, Ton jedoch bereits in gequollener Form vor und welche bis zur 5f achen Menge ihres Gewichts an kann deshalb die Wirkung gemäß vorliegender Erfin-Wasser aufnehmen und dabei ihren Rauminhalt bis 60 dung nicht ausüben. Außerdem sind bituminöse auf das lOfache ausdehnen können. Stoffe mit Tonzusätzen bekanntgeworden, wobei die Wenn derartige betonithaltige Dichtungsmassen Quellfähigkeit der Tone durch Zugabe geeigneter unter Wasser gelagert werden, quellen sie im Lauf Stoffe, wie Aminen, unterbunden worden ist. Derder Zeit beträchtlich, weil der Betonit Wasser aus artige Massen dehnen sich bei Wassereinwirkung der Umgebung in die Dichtungsmasse aufnimmt. 65 nicht aus und können deshalb die erfindungsgemäße Diese Wirkung tritt sehr anschaulich in Erscheinung, Wirkung nicht erbringen.

wenn man beispielsweise auf nasse Filterschichten Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dagegen

aus Quarzsand bituminöse Dichtungsschichten auf- ist der Quellton in praktisch wasserfreiem Zustand

von Bitumen umhüllt. Er kann bei der Verarbeitung nicht austrocknen und auch nicht durch Wasser weggespült werden. Er wirkt dort, wo kein Wasser hinzukommt, als mineralischer Füllstoff, wie die bisher üblichen Füller in Bitumen, quillt aber dort, wo Wasser hinzutritt, und schließt dadurch entstehende Undichtigkeiten, wobei gleichzeitig eine Festigung der Dichtungsmasse im Steingerüst bewirkt wird. Praktisch ist auf der dem Wasser zugekehrten Seite einer Dichtung stets, wenn auch nur an der Ober- to fläche, mit dem Eindringen von Wasser zu rechnen, so daß dort stets der erwünschte Verfestigungseffekt auftritt, der an Lockerstellen gegebenenfalls in die Tiefe fortschreitet.

Beispiel

Es wurden zwei bituminöse Massen derselben Penetration (27 bei 25° C) hergestellt, bestehend aus a) 50 Teilen Bitumen 45 und 50 Teilen Quarzmehl und b) aus 48,5 Teilen Bitumen 45 und 51,5 Teilen Bentonit. Aus diesen Massen wurden runde Platten von 2 cm Stärke hergestellt. Diese wurden in Druckfiltern über einer wassergesättigten Filterschicht aus Quarzsand 2 bis 4 mm dicht eingebaut. Unter einem Wasserdruck von 6 Atmosphären ergaben sich bei den beiden Dichtungsmassen folgende Eindringtiefen des Belags:

	10	Prüfdauer in Tagen	60	100
		30
Masse a)	3,5 cm		6,5 cm	8 cm
quarzmehlgefüllt		5,5 cm
Masse b)	2,5 cm		4 cm	4 cm
bentonitgefüllt	3,5 cm

Man ersieht daraus, daß erstens die bentonitgefüllte Masse trotz gleicher Plastizität langsamer eindringt und daß zweitens die Eindringung zu einem Stillstand kommt, während die mit Quarzmehl gefüllte Dichtungsmasse schneller eindringt; dieser Vorgang kommt praktisch nicht zur Ruhe.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Bituminöse füUstoffhaltige quellfähige Dichtungsmasse zur Herstellung eingespannter Dichtungen, vorwiegend für den Wasserbau, aus einer Mischung von

   a) bituminösen Stoffen,

   b) in Wasser quellfähigen Tonen, vorzugsweise Bentonit,

   c) gegebenenfalls mit üblichen Füllstoffen und

   d) Gesteinsmaterialien.